JP2002322964A - モジューラ燃料インジェクタを製造する方法 - Google Patents

モジューラ燃料インジェクタを製造する方法

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JP2002322964A JP2002098880A JP2002098880A JP2002322964A JP 2002322964 A JP2002322964 A JP 2002322964A JP 2002098880 A JP2002098880 A JP 2002098880A JP 2002098880 A JP2002098880 A JP 2002098880A JP 2002322964 A JP2002322964 A JP 2002322964A
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Michael P Dallmeyer
ピー ダルマイアー マイケル
Mcfarland Robert
マックファーランド ロバート
Michael J Hornby
ジェイ ホーンビー マイケル
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Continental Automotive Systems Inc
Original Assignee
Siemens VDO Automotive Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃料インジェクタをモジュール構造にするこ
とにより、バルブグループとコイルグループとを別個に
組み立てかつ試験することができるようにする。 【解決手段】 クリーンルームを提供し、該クリーンル
ーム内で、燃料管アセンブリと可動子アセンブリとシー
トアセンブリとを組み立て、記載された順序でプロセス
を実施することによって、つまり、調整管を前記燃料管
アセンブリに挿入し、付勢エレメントを前記燃料管アセ
ンブリに挿入し、前記可動子アセンブリを前記燃料管ア
センブリに挿入し、前記シートアセンブリを前記燃料管
アセンブリに接続することによって燃料グループを組み
立て、前記クリーンルームの外で前記燃料グループをパ
ワーグループに挿入する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は燃料インジェクタに
関する。
【０００２】
【従来の技術】公知の燃料噴射システムの例は、内燃機
関において燃焼させたい所定量の燃料を供給するために
インジェクタを使用する。供給される燃料の量は、エン
ジン速度、エンジン負荷、エンジンエミッション等の多
数のエンジンパラメータに基づき変化される。
【０００３】公知の電子式燃料噴射システムの例は、エ
ンジンパラメータのうちの少なくとも１つを監視し、燃
料を供給するためにインジェクタを電気的に動作させ
る。公知のインジェクタの例は、バルブを作動させるた
めに、電磁コイル、圧電素子、又は磁歪材料を使用す
る。
【０００４】インジェクタのための公知のバルブの例
は、シートに対して可動な閉鎖部材を含んでいる。閉鎖
部材がシートにシールするように接触した時には、イン
ジェクタを流過する燃料流が遮断され、閉鎖部材がシー
トから離反させられた時には、燃料がインジェクタを流
過させられる。
【０００５】公知のインジェクタの例は、閉鎖部材をシ
ートに向かって付勢する力を提供するばねを含んでい
る。この付勢力は、シートに対する閉鎖部材の移動の動
的特性を設定するために調整可能である。
【０００６】公知のインジェクタの例は、燃料流から粒
子を分離するためのフィルタを有しており、燃料源への
インジェクタの接続部においてシールを有している。
【０００７】公知のインジェクタのこのような例は、多
数の欠点を有している。公知のインジェクタの例は、実
質的に汚染物質が存在しない環境において完全に組み立
てられなければならない。公知のインジェクタの例は、
最終的な組立てが完了した後に初めて試験することがで
きる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
課題は、燃料インジェクタをモジュール構造にすること
により、バルブグループとコイルグループとを別個に組
み立てかつ試験することができるようにすることであ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、燃料イ
ンジェクタは複数のモジュールを有することができ、各
モジュールは、個別に組み立てかつ試験することができ
る。本発明の１つの実施例によれば、モジュールは、流
体取扱いサブアセンブリと、電気的サブアセンブリとを
含むことができる。これらのサブアセンブリは、本発明
による燃料インジェクタを提供するために、後で組み立
てられることができる。
【００１０】本発明は燃料インジェクタを製造する方法
を提供し、この方法は、クリーンルームを提供し、燃料
管アセンブリと可動子アセンブリとシートアセンブリと
をクリーンルーム内で組み立て、また、燃料グループ
を、調整管を燃料管アセンブリに挿入し；付勢エレメン
トを燃料管アセンブリに挿入し；可動子アセンブリを燃
料管アセンブリに挿入し；シートアセンブリを燃料管ア
センブリに接続することによって組み立て、クリーンル
ームの外で前記燃料グループをパワーグループに挿入す
ることを含んでいる。
【００１１】本発明はさらに燃料グループを組み立てる
方法を提供し、この方法は、クリーンルームを提供し、
燃料管アセンブリと可動子アセンブリとシートアセンブ
リとをクリーンルーム内で組み立て、燃料グループを、
調整管を燃料管アセンブリに挿入し；付勢エレメントを
燃料管アセンブリに挿入し；可動子アセンブリを燃料管
アセンブリに挿入し；シートアセンブリを燃料管アセン
ブリに接続することによって組み立てることを含んでい
る。
【００１２】
【発明の実施の形態】ここに組み込まれかつこの明細書
の一部を構成している添付の図面は、本発明の実施例を
示しており、前記の概略的な説明と以下の詳細な説明と
相俟って、本発明の特徴を説明するために働く。
【００１３】図１〜図４を参照すると、ソレノイド作動
式燃料インジェクタ１００は、内燃機関（図示せず）に
おいて燃焼させたい所定量の燃料を供給する。燃料イン
ジェクタ１００は、第１のインジェクタ端部２３８と第
２のインジェクタ端部２３９との間を長手方向軸線Ａ−
Ａに沿って延びており、バルブグループサブアセンブリ
２００とパワーグループサブアセンブリ３００とを有し
ている。バルブグループサブアセンブリ２００は、流体
取扱い機能を行い、例えば、燃料流路を画定しかつイン
ジェクタ１００を通る燃料流を遮断する。パワーグルー
プサブアセンブリ３００は、電気的機能を行い、例え
ば、電気信号を、インジェクタ１００に燃料を流過させ
るための駆動力に変換する。
【００１４】図１及び図２を参照すると、バルブグルー
プサブアセンブリ２００は、第１の管アセンブリ端部２
００Ａと第２の管アセンブリ端部２００Ｂとの間に長手
方向軸線Ａ−Ａに沿って延びた管アセンブリを有してい
る。管アセンブリは、少なくとも入口管と、非磁性シェ
ル２３０と、バルブボディ２４０とを有している。入口
管２１０は、第１の管アセンブリ端部２００Ａの近傍の
第１の入口管端部を有している。入口管２１０の第２の
端部は、非磁性シェル２３０の第１のシェル端部に接続
されている。非磁性シェル２３０の第２のシェル端部
は、バルブボディ２４０の第１のバルブボディ端部に接
続されている。バルブボディ２４０の第２のバルブボデ
ィ端部は、第２の管アセンブリ端部２００Ｂの近傍に設
けられている。入口管２１０は、深絞りプロセス又はロ
ール作業によって形成することができる。入口管２１０
の第２の入口管端部に磁極片を一体的に形成するか、又
は図示したように、入口管２１０の一部及び非磁性シェ
ル２３０の第１のシェル端部に別個の磁極片２２０を結
合することができる。非磁性シェル２３０は、反磁性ス
テンレス鋼４３０ＦＲ、又はほぼ同様の構造的及び磁気
的特性を有するあらゆるその他の材料から形成すること
ができる。
【００１５】可動子アセンブリ２６０が管アセンブリに
配置されている。可動子アセンブリ２６０は、強磁性を
有する第１の可動子アセンブリ端部、若しくは可動子部
分２６２と、シール部分を有する第２の可動子アセンブ
リ端部とを有している。可動子アセンブリ２６０は、強
磁性部分又は“可動子”２６２が磁極片２２０に対向す
るように管アセンブリに配置されている。シール部分
は、閉鎖部材若しくはシールエレメント２６４、例えば
球形バルブエレメントを有しており、この閉鎖部材は、
シート２５０及びシール面２５２に対して可動である。
閉鎖部材２６４は、図１及び図２に示したような閉鎖状
態と、開放状態（図示せず）との間を可動である。閉鎖
状態においては、閉鎖部材２６４は、流体が開口を流過
しないようにするために、シール面２５２に接触する。
開放状態においては、閉鎖部材２６４は、開口に流体を
流過させるようにシート２５０から離反させられる。可
動子アセンブリ２６０は、強磁性若しくは可動子部分２
６２を閉鎖部材２６４に接続する別個の中間部分２６６
を有していてもよい。中間部分又は可動子管２６６は、
様々な技術によって製造することができ、例えば、プレ
ートを丸めて継目を溶接するか、ブランクを深絞りして
シームレス管を形成することができる。中間部分２６６
は、有利には、その能力により、燃料インジェクタ１０
０の磁気回路からの漏れ磁束を低減する。この能力は、
中間部分又は可動子管２６６が非磁性であることがで
き、これにより磁性部分又は可動子２６２を強磁性の閉
鎖部材２６４から磁気的に切断することができることに
より提供される。強磁性の閉鎖部材２６４は、強磁性部
分又は可動子部分２６２から切断されているので、漏れ
磁束が低減され、これにより、磁気回路の効率を改善す
る。漏れ磁束を低減させるために、非磁性の閉鎖部材２
６４を非磁性の可動子管２６６と共に使用することがで
きる。
【００１６】シート２５０が管アセンブリの第２の端部
に取り付けられている。シート２５０は、燃料インジェ
クタの長手方向軸線Ａ−Ａ上にセンタリングされた開口
を画定しており、この開口を燃料が流過し、内燃機関
（図示せず）へ流入することができる。シート２５０
は、開口を包囲したシール面を有している。バルブボデ
ィ２４０の内部に面したシール面は、円錐台形又は凹面
形であることができ、仕上げ面を有することができる。
少なくとも１つの正確にサイズ決め及び向き付けされた
オリフィスを提供し、これにより、特定の燃料スプレー
パターンを得るために、オリフィスプレート若しくはオ
リフィスディスク２５４をシート２５０に関連して使用
することができる。
【００１７】図２Ｂを参照すると、入口管２１０又は管
アセンブリ内の可動子からの所定の軸方向距離において
シート２５０を設定するように、リフトスリーブ２５５
がバルブボディ２４０内にテレスコープ式に取り付けら
れる。この特徴は図２Ｂの組立分解図において理解する
ことができ、この図では、シート２５０と可動子との間
の離隔距離は、リフトスリーブ２５５をバルブボディ２
４０内にテレスコープ式に挿入することによって設定す
ることができる。リフトスリーブ２５５の使用により、
インジェクタリフトを設定しかつ、オプションとしてイ
ンジェクタの最終的な組立て前に試験することができ
る。さらに、リフトの調整は、完全に組み立てられたイ
ンジェクタを廃棄するのではなく、リフトスリーブをい
ずれかの軸方向に移動させることによって実施すること
ができる。一旦インジェクタリフトが適正であると決定
されると、リフトスリーブ２５５はレーザ溶接によって
ハウジング３３０に固定される。
【００１８】択一的に、図２Ｃに示したように、クラッ
シュリング２５６をインジェクタリフト高さを設定する
ためにリフトスリーブ２５５の代わりに使用することが
できる。クラッシュリング２５６の使用は、入口管、非
磁性シェル２３０、バルブボディ２４０及び可動子の寸
法が大きな生産ラインに対して決定された場合のより迅
速なインジェクタ組立てを可能にする。
【００１９】少なくとも１つの軸方向に延びた貫通ボア
２６７と、可動子アセンブリ２６０の壁部を貫通した少
なくとも１つの開口とは、燃料を可動子アセンブリ２６
０に流過させることができる。開口２６８は、あらゆる
形状であることができるが、軸方向に細長いと有利であ
り、これにより、気泡の通過を容易にする。例えば、シ
ートを実質的に管に丸めることによって形成された別個
の中間部分２６６の場合、開口２６８は、丸められたシ
ートの突き当たってない縁部の間に画定された、軸方向
に延びたスリットであることができる。開口２６８によ
り、流体は、少なくとも１つの貫通ボア２６７とバルブ
ボディ２４０の内部との間を通流することができる。し
たがって、開放状態においては、燃料は、貫通ボア２６
７から、開口２６８、バルブボディ２４０の内部、閉鎖
部材２６４の周囲、及び開口を通って、エンジン（図示
せず）内へ通流させられることができる。
【００２０】閉鎖部材２６４を提供する球形バルブエレ
メントの場合、この球形バルブエレメントは、球形バル
ブエレメントの直径よりも小さな直径において可動子ア
センブリ２６０に接続されることができる。このような
接続は、球形バルブエレメントの、シートと接触する側
とは反対側において行われる。シートの近傍において管
アセンブリに下部可動子ガイド２５７を配置することが
でき、この下部可動子ガイドは、球形バルブエレメント
の直径に摺動可能に係合する。下部可動子ガイド２５７
は、軸線Ａ−Ａに沿った可動子アセンブリ２６０の整合
を容易にすることができ、また可動子管２６６は、可動
子アセンブリ２６０の強磁性又は可動子部分２６２から
閉鎖部材２６４を磁気的に切断することができる。
【００２１】管アセンブリには弾性部材２７０が配置さ
れており、この部材２７０は可動子アセンブリ２６０を
シートに向かって付勢している。フィルタアセンブリ２
８２は、フィルタ２８４Ａと、さらに管アセンブリに配
置される調整管２８０とを有している。フィルタアセン
ブリ２８２は、第１の端部と第２の端部とを有してい
る。フィルタ２８４Ａは、フィルタアセンブリ２８２の
一方の端部に配置されており、管アセンブリの第１の端
部の近傍に、弾性部材２７０から離れて配置されている
が、調整管２８０が、ほぼ、管アセンブリの第２の端部
の近傍に配置されている。調整管２８０は、弾性部材２
７０に係合し、管アセンブリに対する部材の付勢力を調
整する。特に、調整管２８０は反応部材を提供し、この
反応部材に対して弾性部材２７０が反応し、これによ
り、パワーグループサブアセンブリ３００への通電が遮
断されるとインジェクタバルブ１００を閉鎖する。調整
管２８０の位置は、調整管２８０の外面と管アセンブリ
の内面との間の締りばめによって入口管２１０に対して
保持することができる。したがって、入口管２１０に対
する調整管２８０の位置は、可動子アセンブリ２６０の
所定の動特性を設定するために使用することができる。
択一的に、図２Ａに示したように、調整管２８０Ａと逆
カップ状のフィルタリングエレメント２８４Ｂとを有す
るフィルタアセンブリ２８２′を、円錐タイプのフィル
タアセンブリ２８２の代わりに使用することができる。
【００２２】バルブグループサブアセンブリ２００は以
下のように組み立てることができる。非磁性シェル２３
０は、入口管２１０及びバルブボディ２４０に接続され
る。フィルタアセンブリ２８２又は２８２′は、軸線Ａ
−Ａに沿って入口管２１０の第１の入口管端部２００Ａ
から挿入される。次いで、弾性部材２７０及び可動子ア
センブリ２６０（前もって組み立てられている）が、軸
線Ａ−Ａに沿ってバルブボディ２４０の第２のバルブボ
ディ端部から挿入される。フィルタアセンブリ２８２又
は２８２′を、弾性部材に接するように所定の距離だけ
入口管２１０内へ挿入することができる。入口管２１０
に対するフィルタアセンブリ２８２又は２８２′の位置
は、弾性部材の動特性を調整するために、例えば、噴射
パルス中に可動子アセンブリ２６０が浮いたり弾んだり
しないことを保証するために使用することができる。次
いで、シート２５０及びオリフィスプレート２５４が、
軸線Ａ−Ａに沿ってバルブボディ２４０の第２のバルブ
ボディ端部から挿入される。この場合、インジェクタの
リフトを調査するために、入口管端部又はオリフィスか
らプローブを挿入することができる。インジェクタリフ
トが適正であれば、リフトスリーブ２５５及びシート２
５０はバルブボディ２４０に固定される。シート２５０
及びリフトスリーブ２５５は、バルブボディ２４０に、
例えば、レーザ溶接、圧着、摩擦溶接又は慣用の溶接を
含む公知の慣用の取付け技術、有利にはレーザ溶接によ
って固定される。シート２５０及びオリフィスプレート
２５４は、互いに又はバルブボディ２４０に、レーザ溶
接、圧着、摩擦溶接、慣用の溶接等の公知の取付け技術
によって、固定することができる。
【００２３】図１及び図３に示したように、パワーグル
ープサブアセンブリ３００は、電磁コイル３１０と、少
なくとも１つの端子３２０（有利な実施例によれば２
つ）と、ハウジング３３０と、オーバモールド３４０と
を有している。電磁コイル３１０は、ワイヤ３１２を有
しており、このワイヤ３１２は、ボビン３１４に巻き付
けることができ、ボビン３１４に設けられた電気接点３
２２に電気的に接続することができる。通電されると、
コイルは、可動子アセンブリ２６０を開放状態に向かっ
て移動させる磁束を生ぜしめ、これにより、燃料が開口
を流過することができる。電磁コイル３１０への通電を
遮断することにより、弾性部材２７０は可動子アセンブ
リ２６０を閉鎖状態へ戻し、これにより、燃料流を遮断
する。それぞれの電気端子３２０は、軸方向に延びた接
点部分若しくはコネクタ部分３２４を介してコイル３１
０の各電気接点３２２に通電する。磁束のための戻り経
路を提供するハウジング３３０は、主として、電磁コイ
ル３１０を包囲した強磁性の円筒体３３２と、この円筒
体から軸線Ａ−Ａに向かって延びたフラックスワッシャ
３３４とを有している。ワッシャ３３４は、円筒体と一
体的に形成することも別個に取り付けることもできる。
ハウジング３３０は、コイルが通電される時に生じる虞
がある過電流を防止するために、孔、スロット又はその
他の形状的特徴を有することができる。付加的に、ボビ
ン３１４のためのマウンティングレリーフを提供するた
めに、ハウジング３３０にはホタテ貝状の周縁部３３１
が設けられている。オーバモールド３４０は、電磁コイ
ル３１０と、少なくとも１つの電気端子３２０と、ハウ
ジング３３０との相対的な向き及び位置を維持する。オ
ーバモールド３４０は、電気的なハーネスコネクタ部分
３２１を形成することもでき、このハーネスコネクタ部
分３２１において、端子３２０の一部が露出されてい
る。端子３２０及び電気的なハーネスコネクタ部分３２
１は、対応するコネクタ、例えば車両ワイヤリングハー
ネス（図示せず）の一部と係合することができ、これに
より、電磁コイル３１０に通電するためにインジェクタ
１００を電源（図示せず）に容易に接続することができ
る。
【００２４】有利な実施例によれば、電磁コイル３１０
によって生ぜしめられた磁束は、磁極片２２０、磁極片
２２０と磁気的可動子部分２６２との間の作業エアギャ
ップ、磁気的可動子部分２６２とバルブボディ２４０と
の間の非励振エアギャップ、バルブボディ２４０、ハウ
ジング３３０、及びフラックスワッシャ３３４から成る
回路内を流れる。
【００２５】コイルグループサブアセンブリ３００は以
下のように製作することができる。図３Ｂに示したよう
に、プラスチックボビン３１４は、少なくとも１つの電
気接点３２２を備えて成形することができる。電磁コイ
ル３１０のためのワイヤ３１２は、プラスチックボビン
３１４に巻き付けられかつ電気接点３２２に接続され
る。次いで、ハウジング３３０が電磁コイル３１０及び
ボビン３１４に被せられる。ボビン３１４には少なくと
も１つの保持プロング３１４Ａを形成することができ、
この保持プロング３１４は、オーバモールド３４０と共
に、一旦オーバモールドが形成されるとボビン３１４を
オーバモールド３４０に対して固定するために利用され
る。端子３２０は適切な輪郭に予め曲げられているの
で、予め整合させられた端子３２０は、電気的なサブア
センブリのためにポリマが型（図示せず）に注入又は噴
射された場合に、形成すべきハーネスコネクタ３２１と
整合する。次いで、端子３２０は、軸方向に延びた部分
３２４を介して、個々の電気接点３２２に電気的に接続
される。次いで、完成したボビン３１４は、ホタテ貝状
の縁部３３１によって適切な向きでハウジング３３０内
に配置される。次いで、コイル／ボビンユニットと、ハ
ウジング３３０と、端子３２０との相対的なアセンブリ
を維持するためにオーバモールド３４０が形成される。
オーバモールド３４０は、インジェクタのための構造上
のケースをも提供し、所定の電気的及び熱的な絶縁特性
を提供する。別個のカラーを例えば接着によって接続す
ることができ、このカラーは、用途に応じた特性、例え
ば、インジェクタ１００の向き付け特徴又は識別特徴を
提供することができる。したがって、オーバモールド３
４０は、適切なカラーを付加することによって修正する
ことができるユニバーサル構造を提供する。製造コスト
及び在庫管理コストを低減するために、コイル／ボビン
ユニットは種々異なる用途に対して同じであることがで
きる。特定の管アセンブリ長さ、取付け構成、電気コネ
クタ等に適合するように、端子３２０及びオーバモール
ド３４０（又は使用されているならばカラー）のサイズ
及び形状を変更することができる。
【００２６】択一的に、図３Ａに示したように、２片オ
ーバモールドの場合、第１のオーバモールド３４１が、
用途に応じた特定のものであり、第２のオーバモールド
３４２が、全ての用途のためのものであることができ
る。第１のオーバモールド３４１は第２のオーバモール
ド３４２に接着されており、これらは、インジェクタの
ための電気的及び熱的な絶縁体として作用することがで
きる。付加的に、ハウジング３３０の一部は、インジェ
クタが種々異なるインジェクタ先端部長さを提供するこ
とができるように、オーバモールドを越えて突出してい
ることができる。
【００２７】特に図１及び図４に示したように、バルブ
グループサブアセンブリ２００はコイルグループサブア
センブリ３００に挿入されることができる。したがっ
て、インジェクタ１００は、２つのモジュラーサブアセ
ンブリから形成されており、これらのモジュラーサブア
センブリは、別個に組み立てられかつ試験され、次い
で、インジェクタ１００を形成するように結合すること
ができる。バルブグループサブアセンブリ２００及びコ
イルグループサブアセンブリ３００は、接着剤、溶接、
又は別の同様の結合方法によって固定することができ
る。有利な実施例によれば、オーバモールドを貫通した
孔３６０は、ハウジング３３０を露出させ、ハウジング
３３０をバルブボディ２４０にレーザ溶接するためのア
クセスを提供する。Ｏリングは、第１及び第２のインジ
ェクタ端部２３８，２３９のそれぞれに取り付けること
ができる。
【００２８】第１のインジェクタ端部２３８を、内燃機
関（図示せず）の燃料供給部に接続することができる。
第１のインジェクタ端部２３８を燃料供給部に対してシ
ールするためにＯリング２９０を使用することができ、
これにより、インジェクタ１００と燃料レール（図示せ
ず）との結合部においてＯリング２９０が液密シールを
形成しながら、燃料レール（図示せず）からの燃料が管
アセンブリに供給される。
【００２９】動作時には、電磁コイル３１０が通電さ
れ、これにより、磁気回路に磁束が生ぜしめられる。磁
束は、可動子アセンブリ２６０を（有利な実施例によれ
ば軸線Ａ−Ａに沿って）一体的な磁極片２２０に向かっ
て移動させ、すなわち作業エアギャップを閉鎖する。可
動子アセンブリ２６０のこの移動は、閉鎖部材２６４を
シート２５０から離反させ、これにより、流体は、燃料
レール（図示せず）から、入口管２１０、貫通ボア２６
７、可動子２６８及びバルブボディ２４０、シート２５
０と閉鎖部材２６４との間、開口、最後にオリフィスデ
ィスク２５４を通って、内燃機関（図示せず）内へ流れ
ることができる。電磁コイル３１０への通電が遮断され
ると、可動子アセンブリ２６０は弾性部材２７０の付勢
力によって移動させられて閉鎖部材２６４をシートに継
続的に係合させ、これにより、燃料がインジェクタ１０
０を流過することを妨げる。
【００３０】図５、図５Ａ〜図５Ｆを参照すると、有利
な組立てプロセスを以下のように行うことができる。
【００３１】１．クリーンルーム内で、予め組み立てら
れたバルブボディ及び非磁性スリーブが、バルブボディ
を上方に向けながら配置される。
【００３２】２．スクリーンリテーナ、例えばリフトス
リーブが、バルブボディ／非磁性スリーブアセンブリ内
に装入される。
【００３３】３．下部スクリーンを、バルブボディ／非
磁性スリーブアセンブリ内に装入することができる。
【００３４】４．予め組み立てられたシート及びガイド
アセンブリが、バルブボディ／非磁性スリーブアセンブ
リ内に装入される。
【００３５】５．シート／ガイドアセンブリが、バルブ
ボディ／非磁性スリーブアセンブリ内の所望の位置にま
で押し込まれる。
【００３６】６．バルブボディが、例えばハーメチック
ラップシールを形成する連続波レーザによってシートに
溶接される。
【００３７】７．バルブボディ／非磁性スリーブアセン
ブリに対して第１の漏れ試験が行われる。この試験は、
ニューマチック式に行うことができる。
【００３８】８．非磁性スリーブが上方に位置するよう
にバルブボディ／非磁性スリーブアセンブリが反転され
る。
【００３９】９．可動子アセンブリが、バルブボディ／
非磁性スリーブアセンブリに装入される。
【００４０】１０．磁極片が、バルブボディ／非磁性ス
リーブアセンブリに装入され、リフト前位置にまで押し
込まれる。
【００４１】１１．バルブボディ／非磁性スリーブアセ
ンブリをダイナミックに、例えばニューマチック式にパ
ージする。
【００４２】１２．リフトを設定する。
【００４３】１３．非磁性スリーブが、例えば仮付け溶
接によって磁極片に溶接される。
【００４４】１４．非磁性スリーブが、例えばハーメチ
ックラップシールを形成する連続波レーザによって磁極
片に溶接される。
【００４５】１５．リフトを検証する。
【００４６】１６．バルブボディ／非磁性スリーブアセ
ンブリにばねが装入される。
【００４７】１７．バルブボディ／非磁性スリーブアセ
ンブリにフィルタ／調整管が装入され、プレ・キャリブ
レーション（予備校正）位置にまで押し込まれる。
【００４８】１８．燃料グループサブアセンブリをほぼ
確立するために、バルブボディ／非磁性スリーブアセン
ブリに入口管が接続される。
【００４９】１９．燃料グループサブアセンブリを所望
の全長にまで軸方向に押し込む。
【００５０】２０．入口管が、例えばハーメチックラッ
プシールを形成する連続波レーザによって磁極片に溶接
される。
【００５１】２１．燃料グループサブアセンブリに対し
て第２の漏れ試験が行われる。この試験はニューマチッ
ク式に行うことができる。
【００５２】２２．燃料グループサブアセンブリを、ク
リーンルームの外に移動させかつシートが上方に位置す
るように反転させることができる。
【００５３】２３．オリフィスが打ち抜かれ、シートに
装入される。
【００５４】２４．オリフィスが、例えばハーメチック
ラップシールを形成する連続波レーザによってシートに
溶接される。
【００５５】２５．燃料グループサブアセンブリ／オリ
フィスの周方向の向きが、“ルック／オリエント／ルッ
ク”手段によって確立することができる。
【００５６】２６．燃料グループサブアセンブリが、
（予め組み立てられた）パワーグループサブアセンブリ
に挿入される。
【００５７】２７．パワーグループサブアセンブリが、
燃料グループサブアセンブリに対して所望の軸方向位置
にまで押し込まれる。
【００５８】２８．燃料グループサブアセンブリ／オリ
フィス／パワーグループサブアセンブリの周方向の向き
が、検証されることができる。
【００５９】２９．パワーグループサブアセンブリが、
部分番号、連続番号、性能データ、ロゴ等の情報をレー
ザマークされることができる。
【００６０】３０．高圧電気試験を行う。
【００６１】３１．パワーグループサブアセンブリのハ
ウジングが、バルブボディに仮付け溶接される。
【００６２】３２．下部Ｏリングを装着することができ
る。択一的に、この下部Ｏリングを、試験後オペレーシ
ョンとして装着することができる。
【００６３】３３．上部Ｏリングが装着される。
【００６４】３４．完全に組み立てられた燃料インジェ
クタを反転する。
【００６５】３５．インジェクタを試験リグへ引き渡
す。
【００６６】製造環境から生じる微粒子物質が燃料グル
ープサブアセンブリを汚染しないことを保証するため
に、燃料グループサブアセンブリの組立てプロセスが
“クリーンルーム”内で行われると有利である。“クリ
ーンルーム”はここでは、製造環境に空気濾過システム
が設けられていることを意味しており、この空気濾過シ
ステムは微粒子物質及び環境汚染物質がクリーンルーム
から継続的に除去されることを保証する。
【００６７】しかしながら、クリーンルームの使用にも
拘わらず、ポリマばり(polymer flashing)及び金属ばり
(metal burr)等の微粒子物質が部分的に組み立てられた
インジェクタ内に存在したままの虞がある。このような
微粒子物質は、燃料インジェクタから除去されなけれ
ば、完全に組み立てられたインジェクタが開放したまま
になってしまい、エンジンの非効率又はエンジンの流体
固着現象さえも含む虞がある結果を生ぜしめる。このよ
うな事態を妨止するために、組立てプロセスは、インジ
ェクタの摺合わせ運転（又はバーンイン）中の第１の漏
れ試験後及び最終的な洗浄プロセス前に、少なくとも洗
浄プロセスを利用することができる。
【００６８】リフトを設定するために、すなわち適切な
インジェクタリフト距離を保証するために、少なくとも
４つの異なる技術を利用することができる。第１の技術
によれば、下部ガイド２５７とバルブボディ２４０との
間に挿入されたクラッシュリングを変形させることがで
きる。第２の技術によれば、バルブボディ２４０と非磁
性シェル２３０との相対的軸方向位置を、２つの部材が
互いに固定される前に調節することができる。第３の技
術によれば、非磁性シェル２３０と磁極片２２０との相
対的軸方向位置を、２つの部材が互いに固定される前に
調節することができる。第４の技術によれば、リフトス
リーブ２５５を、バルブボディ２４０内で軸方向に移動
させることができる。リフトスリーブ技術が使用される
ならば、リフトスリーブの位置を、リフトスリーブを軸
方向に移動させることによって調節することができる。
リフト距離を、試験プローブを用いて測定することがで
きる。リフトが適正であれば、スリーブは、例えばレー
ザ溶接によってバルブボディ２４０に溶接される。次い
で、バルブボディ２４０は、溶接、有利にはレーザ溶接
によって入口管２１０アセンブリに取り付けられる。組
み立てられた燃料グループサブアセンブリ２００は次い
で、例えば、漏れに関して試験される。
【００６９】図５、図５Ｂ及び図５Ｃに示したように、
リフト設定作業は、他の作業と同じ速度で進行すること
はできない。したがって、単一製造ラインを、複数（２
つが示されている）の平行リフト設定ステーションに分
割することができ、後で単一製造ラインに再合流される
ことができる。
【００７０】（ａ）ハウジング３３０、（ｂ）端子３２
０を備えたボビンアセンブリ、（ｃ）フラックスワッシ
ャ３３４及び（ｄ）オーバモールド３４０、を含むこと
ができるパワーグループサブアセンブリの製造は、燃料
グループサブアセンブリとは別個に行うことができる。
【００７１】有利な実施例によれば、ワイヤ３１２は、
少なくとも１つの電気接点３２２を有する予め形成され
たボビン３１４に巻き付けられる。ボビンアセンブリ
は、予め形成されたハウジング３３０に挿入される。磁
極片２２０とハウジング３３０との間の磁束のための戻
り経路を提供するために、ボビンアセンブリにフラック
スワッシャ３３４が取り付けられる。軸方向に延びたコ
ネクタ部分３２４を有する予め曲げられた端子３２０
は、電気接点部分３２２に接続され、ろう付け、はんだ
付け、又は有利には抵抗溶接される。ここで、部分的に
組み立てられたパワーグループアセンブリが型（図示せ
ず）内に配置される。予め曲げられた形状により、端子
は、ポリマが型内に注入又は射出された場合に、ハーネ
スコネクタ３２１に関して適切な向きに位置決めされ
る。択一的に、図３Ａに関して説明した２片オーバモー
ルドを形成するために、２つの別個の型（図示せず）を
使用することができる。組み立てられたパワーグループ
サブアセンブリ３００は、ソレノイドの引張力、コイル
抵抗、及びソレノイドが飽和された場合の電圧降下を決
定するために、試験台に取り付けることができる。
【００７２】図５Eに示したように、パワーグループサ
ブアセンブリ３００への燃料グループサブアセンブリ２
００の挿入は、パワーグループサブアセンブリ３００に
対する燃料グループサブアセンブリ２００の相対的な周
方向の向きを設定することを含むことができる。有利な
実施例によれば、燃料グループを、オリフィスプレート
２５４上の基準点とインジェクタのハーネスコネクタ３
２１上の基準点との間の角度が所定の角度の範囲内であ
るように旋回させることができる。相対的な向きは、ロ
ボットカメラ又はコンピュータ化撮像装置を使用してサ
ブアセンブリ上の各所定の基準点を確認し、両基準点間
の角度差に関して必要とされる旋回度を計算し、サブア
センブリを向き付けかつ、さらに、サブアセンブリが適
切に向き付けられるまでもう一度目視などで確認するこ
とにより設定することができる。一旦所望の向きが達成
されると、次いで、サブアセンブリが嵌合される。
【００７３】挿入作業は、“トップダウン”又は“ボト
ムアップ”の２つの方法のうちの一方によって行うこと
ができる。トップダウンによれば、パワーグループサブ
アセンブリ３００が燃料グループサブアセンブリ２００
の上部から下方へスライドされ、ボトムアップによれ
ば、パワーグループサブアセンブリ３００が燃料グルー
プサブアセンブリ２００の底部から上方へスライドされ
る。入口管２１０アセンブリが漏斗状に拡開した第１の
端部を有している場合には、ボトムアップ法が要求され
る。これらの状況においても、漏斗状に拡開した第１の
端部によって保持されたＯリング２９０は、燃料グルー
プサブアセンブリ２００をパワーグループサブアセンブ
リ３００に滑り込ませる前にパワーグループサブアセン
ブリ３００の周囲に位置決めすることができる。パワー
グループサブアセンブリ３００に燃料グループサブアセ
ンブリ２００を挿入した後、これら２つのアセンブリ
は、例えばレーザ溶接等の溶接によって互いに固定され
る。有利な実施例によれば、オーバモールド３４０は、
ハウジング３３０の一部を露出させる開口３６０を有し
ている。この開口３６０は、バルブボディ２４０に対し
てハウジング３３０を溶接するために溶接を行うための
アクセスを提供する。もちろん、サブアセンブリを互い
に固定するために他の方法を使用することができる。最
後に、燃料インジェクタのそれぞれの端部にＯリング２
９０を装着することができる。
【００７４】有利な実施例を組み立てる方法及び有利な
実施例自体は製造上の利点及び利益を提供すると考えら
れる。例えば、モジューラ構造により、バルブグループ
サブアセンブリのみがクリーンルーム環境において組み
立てられればよい。パワーグループサブアセンブリ３０
０は、このような環境の外で別個に組み立てることがで
きるので、製造コストを低減する。また、サブアセンブ
リのモジュール性は、バルブアセンブリとコイルアセン
ブリとを別個に組立て前に試験することができる。完全
に組み立てられたインジェクタを廃棄するのではなく、
試験不合格の個々のサブアセンブリのみが廃棄されるの
で、製造コストが低減される。さらに、ユニバーサルコ
ンポーネント（例えば、コイル／ボビンユニット、非磁
性シェル２３０、シート２５０、閉鎖部材２６４、フィ
ルタ／リテーナアセンブリ２８２等）を使用することに
より在庫管理コストが低減され、用途に応じたインジェ
クタの適時組立て（just-in-time assembly）を可能に
する。特定の用途のために変更する必要があるコンポー
ネント、例えば端子３２０及び入口管２１０のみを別個
に貯蔵する必要がある。別の利点は、電磁コイル内に可
動子アセンブリ２６０と磁極片２２０との間に作業エア
ギャップを配置することによって、巻き数を低減するこ
とができる。使用されるワイヤ３１２の量におけるコス
ト節約に加え、所要の磁束を生ぜしめるために必要なエ
ネルギが少なくなり、コイルに蓄積する熱が少なくなる
（この熱は、インジェクタの一貫した動作を保証するた
めに散逸されなければならない）。さらに別の利点は、
モジューラ構造により、オリフィスディスク２５４を組
立てプロセスのより遅い段階において、組立てプロセス
の最終ステップとしてさえも、取り付けることができる
ことである。オリフィスディスク２５４のこの適時組立
てにより、動作要求に応じて広範囲なバルブボディの選
択が可能となる。モジュールアセンブリの別の利点は、
パワーグループサブアセンブリ３００のアウトソーシン
グ構造を含み、これは、クリーンルーム環境において生
じる必要はない。パワーグループサブアセンブリ３００
がアウトソーシングされなくとも、付加的なクリーンル
ーム空間を提供するコストが低減される。
【００７５】所定の実施例を引用して本発明を開示した
が、添付の請求項に定義したように本発明の範囲から逸
脱することなしに、記載された実施例に対する多数の修
正及び変更が可能である。すなわち、本発明は記載の実
施例に限定されず、請求項及び請求項の均等物の文言に
よって定義された完全な範囲を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による燃料インジェクタの縦断面図であ
る。
【図２】図１に示した燃料インジェクタの流体取扱いサ
ブアセンブリを示す縦断面図である。
【図２A】図２に示した流体取扱いサブアセンブリの変
化実施例を示す縦断面図である。
【図２Ｂ】本発明のリフト設定特徴に関するコンポーネ
ントを示す組立分解図である。
【図２Ｃ】本発明のリフト設定特徴に関するコンポーネ
ントを示す組立分解図である。
【図３】図１に示した燃料インジェクタの電気的なサブ
アセンブリを示す縦断面図である。
【図３Ａ】図１の電気的なサブアセンブリのための２つ
のオーバモールドを示す縦断面図である。
【図３Ｂ】図１の燃料インジェクタの電気的なサブアセ
ンブリを示す組立分解図である。
【図４】図２及び図３にそれぞれ示した流体取扱いサブ
アセンブリと電気的なサブアセンブリとの組立てを示す
等角図である。
【図５】本発明によるモジューラ燃料インジェクタを組
み立てる方法を示すチャートである。
【図５Ａ】図５において要約された方法を示す図であ
る。
【図５Ｂ】図５において要約された方法を示す図であ
る。
【図５Ｃ】図５において要約された方法を示す図であ
る。
【図５Ｄ】図５において要約された方法を示す図であ
る。
【図５Ｅ】図５において要約された方法を示す図であ
る。
【図５Ｆ】図５において要約された方法を示す図であ
る。
【符号の説明】
１００ 燃料インジェクタ、 ２００ バルブグループ
サブアセンブリ、 ２００Ａ 第１の管アセンブリ端
部、 ２００Ｂ 第２の管アセンブリ端部、 ２１０
入口管、 ２２０ 磁極片、 ２３０ 非磁性シェル、
２３８ 第１のインジェクタ端部、 ２３９ 第２の
インジェクタ端部、 ２４０ バルブボディ、 ２５０
シート、 ２５２ シール面、 ２５４ オリフィス
プレート若しくはオリフィスディスク、 ２５５ リフ
トスリーブ、 ２５６ クラッシュリング、 ２５７
下部可動子ガイド、 ２６０ 可動子アセンブリ、 ２
６２強磁性部分又は可動子部分、 ２６４ 閉鎖部材、
２６６ 中間部分又は可動子管、 ２６７ 貫通ボ
ア、 ２６８ 開口、 ２７０ 弾性部材、 ２８０，
２８０Ａ 調整管、 ２８２，２８２′ フィルタアセ
ンブリ、 ２８４Ａフィルタ、 ２８４Ｂ フィルタリ
ングエレメント、 ２９０ Ｏリング、 ３００ パワ
ーグループサブアセンブリ、 ３１０ 電磁コイル、
３１２ ワイヤ、 ３１４ ボビン、 ３１４Ａ 保持
プロング、 ３２０ 端子、 ３２１ハーネスコネク
タ、 ３２２ 電気接点、 ３２４ 接点部分若しくは
コネクタ部分、 ３３０ ハウジング、 ３３１ 周縁
部、 ３３２ 強磁性の円筒体、 ３３４ フラックス
ワッシャ、 ３４０ オーバモールド、 ３４１ 第１
のオーバモールド、 ３４２ 第２のオーバモールド、
３６０ 孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロバート マックファーランド アメリカ合衆国 ヴァージニア ニューポ ート ニュース チスウィック サークル 958 (72)発明者 マイケル ジェイ ホーンビー アメリカ合衆国 ヴァージニア ウィリア ムズバーグ イースト ブリッティントン 3017 Ｆターム(参考） 3G066 AA01 AB02 BA56 BA59 BA61 BA65 BA69 CC01 CC06U CC15 CE24 CE25 CE26

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 燃料インジェクタを製造する方法におい
    て、 クリーンルームを提供し、 燃料管アセンブリを前記クリーンルーム内で組み立て、 可動子アセンブリを前記クリーンルーム内で組み立て、 シートアセンブリを前記クリーンルーム内で組み立て、 記載された順序でプロセスを実施することによって、つ
    まり、 調整管を前記燃料管アセンブリに挿入し、付勢エレメン
    トを前記燃料管アセンブリに挿入し、前記可動子アセン
    ブリを前記燃料管アセンブリに挿入し、前記シートアセ
    ンブリを前記燃料管アセンブリに接続することによって
    燃料グループを組み立て、 前記クリーンルームの外で、前記燃料グループをパワー
    グループに挿入することを特徴とする、燃料インジェク
    タを製造する方法。
  2. 【請求項２】 前記燃料管アセンブリの組立てが、入口
    管を磁極片に固定することを含む、請求項１記載の方
    法。
  3. 【請求項３】 前記燃料管アセンブリの組立てが、磁極
    片を非磁性シェルに固定することを含む、請求項１記載
    の方法。
  4. 【請求項４】 前記燃料管アセンブリの組立てが、非磁
    性シェルをバルブボディに固定することを含む、請求項
    １記載の方法。
  5. 【請求項５】 磁気的可動子を、有利には非磁性のシー
    ルエレメントに固定することを含む、請求項１記載の方
    法。
  6. 【請求項６】 前記可動子アセンブリの組立てが、前記
    磁気的可動子とシールエレメントとの間に可動子管を接
    続することを含む、請求項５記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記シートアセンブリの組立てが、シー
    ルエレメントガイドをバルブシートに固定することを含
    む、請求項１記載の方法。
  8. 【請求項８】 フィルタを、前記燃料管アセンブリ内に
    装着することを含む、請求項１記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記フィルタが、前記調整管に固定され
    ている、請求項８記載の方法。
  10. 【請求項１０】 燃料グループを組み立てる方法におい
    て、 クリーンルームを提供し、 燃料管アセンブリを前記クリーンルーム内で組み立て、 可動子アセンブリを前記クリーンルーム内で組み立て、 シートアセンブリを前記クリーンルーム内で組み立て、 記載された順序でプロセスを実施することによって、つ
    まり、 調整管を前記燃料管アセンブリに挿入し、 付勢エレメントを前記燃料管アセンブリに挿入し、 前記可動子アセンブリを前記燃料管アセンブリに挿入
    し、 前記シートアセンブリを前記燃料管アセンブリに接続す
    ることによって燃料グループを組み立てることを特徴と
    する、燃料グループを組み立てる方法。
  11. 【請求項１１】 前記可動子アセンブリの組立てが、イ
    ンジェクタリフト高さを設定することを含む、請求項１
    ０記載の方法。
  12. 【請求項１２】 前記燃料管アセンブリの組立てが、入
    口管を磁極片に固定することを含む、請求項１０記載の
    方法。
  13. 【請求項１３】 前記燃料管アセンブリの組立てが、磁
    極片を非磁性シェルに固定することを含む、請求項１０
    記載の方法。
  14. 【請求項１４】 前記燃料管アセンブリの組立てが、非
    磁性シェルをバルブボディに固定することを含む、請求
    項１０記載の方法。
  15. 【請求項１５】 前記可動子アセンブリの組立てが、磁
    気的可動子を、有利には非磁性のシールエレメントに固
    定することを含む、請求項１０記載の方法。
  16. 【請求項１６】 前記磁気的可動子とシールエレメント
    との間に可動子管を接続することを含む、請求項１５記
    載の方法。
  17. 【請求項１７】 前記シートアセンブリの組立てが、シ
    ールエレメントガイドをバルブシートに固定することを
    含む、請求項１０記載の方法。
  18. 【請求項１８】 フィルタを前記燃料管アセンブリ内に
    装着することを含む、請求項１０記載の方法。
  19. 【請求項１９】 前記フィルタが、前記調整管に固定さ
    れている、請求項１８記載の方法。
  20. 【請求項２０】 前記可動子管が、非磁性である、請求
    項１６記載の方法。
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